34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274476

$Cu+4HNO_3\rightarrow Cu(NO_3)_2+2NO_2+2H_2O$

$3Cu+8HNO_3\rightarrow 3Cu(NO_3)_2+2NO+4H_2O$

$2NO_2+2KOH\rightarrow KNO_3+KNO_2+H_2O$

Пусть количество вещества бурого газа равно $n(NO_2)=x$ $моль$.

Масса атомов водорода в растворе после поглощения газа:

$m(H)=375{,}6\cdot0{,}0836=31{,}40016$ $г$

Количество вещества атомов водорода:

$n(H)=\frac{31{,}40016}{1}=31{,}40016$ $моль$

Так как атомы водорода в полученном растворе содержатся в воде, то:

$n(H_2O)=\frac{31{,}40016}{2}=15{,}70008$ $моль$

$m(H_2O)=15{,}70008\cdot18=282{,}60144$ $г$

По уравнению реакции поглощения $NO_2$:

$n(KNO_3)=\frac{x}{2}$ $моль$

$n(KNO_2)=\frac{x}{2}$ $моль$

Масса солей, образовавшихся при поглощении $NO_2$:

$m(KNO_3)+m(KNO_2)=\frac{x}{2}\cdot101+\frac{x}{2}\cdot85=93x$ $г$

Масса полученного раствора:

$282{,}60144+93x=375{,}6$

$93x=92{,}99856$

$x=1$ $моль$

Следовательно:

$n(NO_2)=1$ $моль$

По условию объёмы газов равны, значит:

$n(NO)=n(NO_2)=1$ $моль$

По уравнению реакции меди с разбавленной азотной кислотой:

$n(Cu(NO_3)_2)=\frac{3}{2}n(NO)=\frac{3}{2}\cdot1=1{,}5$ $моль$

Масса образовавшейся соли:

$m(Cu(NO_3)_2)=1{,}5\cdot188=282$ $г$

Количество вещества меди, растворившейся во второй колбе:

$n(Cu)=n(Cu(NO_3)_2)=1{,}5$ $моль$

Масса растворившейся меди:

$m(Cu)=1{,}5\cdot64=96$ $г$

Масса выделившегося газа:

$m(NO)=1\cdot30=30$ $г$

Масса раствора, полученного во второй колбе:

$m_{р-ра}=350+250+96-30=666$ $г$

Массовая доля соли в полученном растворе:

$\omega(Cu(NO_3)_2)=\frac{282}{666}\cdot100\%=42{,}34\%$.